模拟揭示打结聚乙烯链断裂的拓扑依赖机制

Macromolecules 论文作者用反应分子动力学模拟研究了含 3–7 个交叉点的单根打结聚乙烯链，报告其失效分三阶段：熵驱动收紧、焓驱动收紧、键断裂。 模拟显示，断裂力随结复杂度呈拉伸指数衰减，弹性模量则指数增长，即拓扑约束同时起两种竞争作用。断键位置随结复杂度不同：低交叉数结（3₁、4₁）主要在结的进出口处断裂，高交叉数结（7₁）则在致密核心内断裂。作者据此称，结拓扑可作为调控高分子强度与刚度的可调手段。 上述结论来自多个拉伸速率下的模拟，对象限于单根聚乙烯链的 3–7 交叉点结。

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还没有足够的连续观测数据，暂不绘制趋势。